银川地区埋地燃气管道的防腐与阴极保护

3 0 宁夏石油化工 2 0 0 2年第 2期 银川地 区埋地燃气管道 的防腐与阴极保护 赵兴才蔡力宏 ( 银 川市天 然气总公司 银 川 7 5 0 0 0 1 ) 摘要结合银 川市埋地 燃气管道的工程 实践 ，对埋地管道 的防腐涂层 与阴极 保护状况进行 了介绍 ，对原料质量 、标准 、涂层质 量 、 安装质量及质量控制等作 出了分析 ， 同时对新材料 的应 用进 行 了探 讨。 关键词 防腐标 准 阴极保 护新材料。 1 引言 为减少埋地管道 的运行故障 ，延长使用寿命 ，对 管道 采用 外 防腐 层及 阴极保 护是 必 要且 有效 的手 段 。 2 0世纪 7 0年代 ， 一些 国家相继规定埋地金属管道 必须采用防腐涂层和阴极保护的双重保护措施 。近十 几年来 ，国内对埋地管道 的双重保护 问题 日见 重视 ， 在管道保护的理论和实践方面发展了许多新技术 、新 工艺和新产品。银川地区埋地燃气管道 ，从庭 院管到 输气干管 ， 管径为 D N 2 5一D N 5 0 0 ， 依据不同的防腐需 求 ，采用煤焦油瓷漆、环氧煤沥青和聚乙烯冷缠带三 种防腐方式。本文通过银川市埋地燃气管道的工程实 践 。就埋地管道 的外 防腐层和阴极保护的一些有关 问 题进行 了探讨 ，同时对新产品的应用进行 了多方面的 分 析介 绍 。 2 现 状与分析 埋地钢制管道外壁的腐蚀主要是电化学腐蚀 ，采 用外涂层的方法可隔绝腐蚀介质与金属表面的接触 ， 减少或阻断腐蚀 电流。减缓腐蚀的发生。对涂层的优 劣应从电性能 、化学性能 、机械性能 、抗 阴极剥离强 度 、 抗微生物侵蚀 、 耐老化 、 施工便利 、 不污染环境 以 及经济性等诸多方面进行评 价。 目前 国 内外用 于埋地管道 的防腐涂 层主要有 6 种 ： 石油沥青 ； 聚乙烯胶粘带 ； 挤压聚乙烯 ； 熔结环氧 粉末 ； 煤焦油瓷漆； 环氧煤沥青。这 6种防腐层在我 国 均大量使用并已有相应的 国标或行业标准。 无论使用哪一种防腐材料 ，要想得到良好 的防腐 效果 ，钢管的表面处理必须达到相应的要求( 通常为 S a 2级或 S t 3级) ，表面处理的越彻底 ，涂层寿命越长 久 。 银川市东部城区土质为碱性粘土 ，土壤 电阻率平 收 稿 日期 2 0 0 20 32 0 均值在 2 0 Q m 以下 ，要求防腐级别为特加强级。西 边新市区多为沙土质土壤 ，土壤 电阻率在 2 0 5 0 Q m之间， 要求防腐级别为加强级。 银川地 区的天然气埋地管道 凡有 阴级保护配合 的都采用加强级 ， 其余全部采用特加强级。 银川 地 区 埋 地 天 然 气 管 道 通 常采 用 以 下 3种 防 腐方式 ： ( 1 ) 煤焦油瓷漆 +内外缠带 ； ( 2 ) 聚乙烯冷缠带 ； ( 3 ) 环氧煤沥青 +玻璃布。 煤焦油瓷漆外防腐层技术标准号 ：S Y T 0 3 7 9 9 8 。 从 1 9 9 5年 起 煤 焦 油瓷 漆 在 我 国 海洋 和 西部 地 区 的输油输气管道大量使用。银川天然气管线的全部干 线及部分支线都采用煤焦油瓷漆外防腐层 ，防腐级别 为加强级。防腐层质量检查项 目有外观检查 、厚度检 查 、 针孔检查 ( 防腐层实测厚要求 3 2 m m) 、 粘结力 及结 构 检查 。煤 焦 油瓷 漆原 材 料 全部 国 内供应 ，价 格 适 中， 防腐性能好 ， 使用寿命长。存在 的问题是加工过 程 中对环境及操作人员的危害较大 ，必须配备较完善 的烟气处理设备才能符合环保和劳动安全的要求。 聚乙烯冷缠带防腐层， 技术标准号： S Y T 0 4 1 4 9 8 。国外 自5 0年代开始大量使用聚乙烯冷缠带 ， 现国 内有多家冷缠带生产厂，产品质量可以达到国外同类 产品的水平。冷缠带是靠密封达到防腐蚀 目的，故粘 结和搭接必须紧密 ，否则产生窜水剥离和阴极保护电 流泄漏 ， 风沙天 、 管面湿等气候条件都不宜施工 。聚乙 烯冷缠带防腐质量检测项 目为 ：表观检查 、厚度检测 ( 厚度要求1 4 m m) 、 粘接力检测 、 电火花检漏。聚乙 烯冷缠带可用机械或手工现场施工 ， 施工方便、 干净 、 效率高 ，价格适 中。但 由于现场施工防腐质量不高或 因环境因素，容易发生搭接或粘结不够严密 ，胶带 下 出现局部剥离导致腐蚀。另外聚乙烯冷缠带强度相对 维普资讯 宁夏石油化工 2 0 0 2年 第 2期 较差 ， 在安装 、 贮存过程 中容易出现防腐层的损伤。银 川地区埋地燃气管道采用特加强级 ， 使用在一些要求 使用年限不长的中、 小 口径管道上。 环氧煤沥青 防腐涂层 ， 技术标准号 ： S Y T 0 4 4 7 9 6 ， 1 9 7 8年我国石油行业研制出用于管道防腐 的环氧 煤沥青涂料 ， 采用低分子量树脂 ， 加入蒽油和云母粉 ， 增加了涂料的固含量 ，增强了绝缘性能 ，广泛地应用 于石油、 化工 、 城市燃气、自来水 、 城市供热等行业的 防腐工程 。涂层质量检验有外观 、 厚度( 银川地区防腐 管 ， 测厚仪检测 ： 最薄点厚度 0 6 m m) 、 漏点检查 ( 银 川地区防腐管 、 检漏电压 3 0 0 0 V， 要求无漏点 ) 、 粘结力 检查 4个项 目。环氧煤沥青涂料结合 了煤焦沥青和环 氧树脂的优点 ，施工方便 ，价格低廉 ，是我国用途较 广 、用量较大的防腐涂料。银川地区新近采用此防腐 方式，主要用于部分支线和庭院管。以上三种外防腐 31 层的综合性能对比见表 1 ： 表 1 电 绝 化 学 机 械 抗 阴 抗 微 涂 敷 对 环 综 合 缘 性 稳 定 性 能 极 剥 生 物 及 修 境 影 寿 命 造 价 能 性 离 侵 蚀 补 响 (元 ) 煤焦 油 优 优 由 良 优 由 差 优 8 0 8 5 瓷漆 聚 乙烯 缠 带 优 优 差 由 优 优 优 出 8 59 5 环 氧 煤 沥青 巾 巾 由 良 良 良 良 出 6 5 7 5 3 阴极 保 护 防腐涂层是对埋地管道外壁的全面保护 ，主要是 针对均匀腐蚀而言，阴极保 护则主要以点 保护为主 ， 针对的是防腐涂层的破损处 。 阴极保护在安装施工前 ，必须由专业 的设计部门 根据 当地的实际情况制订 出切实可行的方案，经审核 认可后方 由专业施工单位安装施工。 银川 天然气管道 的阴极保 护使 用牺牲 阳极 的保 护方法 ， 选用镁 、 锌两种阳极材料， 按设计距离安装 了 测试桩 ， 并定期进行检查 。 2 0 0 1年普查结果 ， 电位在 一 1 0 2 V至 一1 1 3 V之间，( 阴极保护电位设计要求值 为 一 0 8 5 V， “ ” 指相对于铜 饱和硫酸铜作参 比电 极 的 电位 ) 。 银 川 市 民 族 街 天 然 气 管 线 总 长 7 6 0 m( 其 中 D N3 2 5管线长 3 5 0 m、D N 2 1 9管线长 4 1 0 m，埋地深度 在地下 1 01 1 m之间， 管道外 防腐层为煤焦油瓷漆 加强级防腐层 。实测土壤电阻率为 9 41 6 3 Q M。 设计保护电位低于 一 0 8 5 V， 保护度 5 0 ， 牺牲 阳极 使用寿命2 5 年， 实际用 M A Z一 2 2 镁合金阳级组件9 套 ， Mg阳极 开路电位 一1 5 8 V( S c E) ，电流效率 5 3 ， 接触电阻 1 5 D) 可不 必使用弯头管件。 ( 6 ) 流动阻力小： 流动阻力 比钢管低约 3 0 ， 目前 国内生产的 P E管 口径通常在 d e 2 06 3 0之间。 对 P E管的主要检测项 目为外观 、 热稳定性 、 耐环 境应力开裂，长期静液压强度等项 目。具体指标要求 在 G BT 1 5 5 5 8 1中作出了详细规定。 P E管按材质分 目前有 P E 6 3 、 P E 8 0 、 P E 1 0 0三种 ， 而 S D R值有 1 7 6和 1 l 两种分类。P E 1 0 0材质 的 P E 管 ( S D Rl 1 ) 的设计工作压力可达 1 0 Mp a 。 P E管的应用 ，因其在强度和耐压两 方面还存在 维普资讯 3 2 宁夏石 油化工 2 0 0 2年第 2期 不足 ， 限制 了更广泛的应用， 随着新工艺 ， 新技术的发 展 ， 对这些不足也逐步在改善。 5 结 语 城市管 网的建设 是城建设施 的重要组成部 分之 一 ，为了使它顺畅运行 ， 工程质量至关 重要。尤其是埋 地燃气管一旦出现问题 ，将直接威胁到人 民群众的生 命财产安全。埋地管道优 良的防腐层及合理设置的阴 极保护装置是管道长期安全运行的保 障，合理的选用 防腐方式 ，严格地控制材料及安装质量 ，才能使管道 得到良好 的保护 ，正确地设置阴极保护可对管道 中防 腐的漏点进行补救。 谨慎地选用新材料 ，掌握新材料的性能和应用规 律 ，可 以从根本上延长埋地管的使用寿命 而不 出现新 的 问题 。 参考文献 【 1 钢质 管道 防腐层标 准，石油工程建设施工专业标 准化委 员 会 ， 1 9 9 7 。 【 2 实用防腐蚀指 南， 张炼 ， 1 9 9 9 。 【 3 长输管道 阴极保护 工程施 工及 验收规 范 ， S Y T 0 0 1 9 9 7 【 4 管道 防腐蚀手册 ， 米琪 ， 李庆 林等。 年产 2 0 0吨胡麻胶生产线在银启动 刚刚被国家专利局授权发明专利 的年产 2 0 0吨胡麻胶生产线 ， 6月 1 6日在银川正式启动投人生产。 我区是国内胡麻种植 的主要产区之一 ， 仅南部 山区每年种植面积达 9 0万亩。 胡麻胶及其高科技产品 ， 广泛 用于医药 、 食品等领域 ， 国际国内市场广 阔。1 9 9 8年 ， 自治区将胡麻种植业 的工程生物与食品产业工程的研制 与开发列入八大农业科技重点攻关项 目。 承担该项 目的宁夏双友精细化工研究所 ， 会同陕西三原轻工设备制造 厂家 ， 将 国内外高新技术注人作物研究及设备技术改造的每道工序 。经过 2年多的艰苦努力 ， 几十位科技人员 完成 了设备安装 、 中试到投入生产试车一次成功。 专家认为， 该项 目立项准确 ， 工艺路线和创新成果达到国内先 进水平。这一项 目启动后 ， 每年可加工胡麻子 2 0 0 0吨 ， 种植一亩胡麻农可户增加收入 3 0 0元。 2 0 0吨 “ 胡麻胶” 生产线正式启动的当天， 宁夏双友生化制品有限公司与彭阳县达成共建一条年产 1 0 0 0吨 胡麻胶 、 2 5 0 0吨胡麻食用油生产线 的协议 ， 每年可消化胡麻子 1万吨。山东 、 湖南 、 安徽等地客商 已来人来函求 购订 货 、 包销 产 品 。 一 种制取二 甲醚的催化剂 一 种用于二氧化碳加氢制取二甲醚的催化剂， 是由5 一 5 0 ( 质量分数)的活性组分和余量的沸石载体 组成 ， 其中活性组分为铜锌原子 比为 1 ： ( O 5 5 0 ) 的氧化铜和氧化